电解池及其应用

一、电解池的构成条件

1.定义：

电解池是将电能转化成化学能的装置。电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。

2.构成条件

电源——通常为直流电源

电极——两个电极插入电解质溶液或熔融态电解质

电路——形成闭合回路

二、电解池的工作原理

负阴得还

电源负极

连接阴极

发生得电子的

还原反应

正阳失氧

电源正极

连接阳极

发生失电子的

氧化反应

三、电解时离子的放电顺序（电解池电极反应式书写）

注意事项

☆惰性电极：Pt、Au、石墨

☆活泼电极：除了惰性电极以外的其他常见金属材料，放电时生成对应金属离子，如Fe - 2e-=Fe2+

☆氧化性越强的越优先发生还原反应，还原性越强的越优先发生氧化反应

☆OH-不区分碱电离和水电离，碱电离4OH- - 4e-=2H2O + O2↑，水电离2H2O - 4e-=O2↑+ 4H+

☆金属离子放电一般生成对应的金属，如：Cu2+ + 2e-=Cu

☆H+放电生成氢气2H+ + 2e-=H2 ，Cl-、Br-、I-、S2-放电生成Cl2、Br2、I2、S

☆书写电解池中电极反应式时，如果氢离子来自于水，那电极反应式写水或氢离子都可以，但书写电解总反应方程式时，要写水分子。（OH-相同）

☆阴极材料主要作用是导电，电极本身一般不反应，是溶液（或熔融电解质）中的阳离子放电。

☆要确保两极电子转移数目相同，且总反应方程式中注明条件“电解”。

☆电解水溶液时，应注意放电顺序中H+、OH-之后的离子一般不参与放电。

实例：

四、以惰性电极电解电解质溶液的规律

五、电解原理在工业生产中的应用

1.氯碱工业（电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气）

阳极： 2Cl--2e-Cl2↑

阴极： 2H++2e-H2↑（或2H2O+2e-H2↑+2OH-）

总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+ Cl2↑

2.电镀与电解精炼

3.电冶金

电解原理应用中的注意点

①阳离子交换膜（以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na+)通过，而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO影响烧碱质量。

②电解或电镀时，电极质量减少的电极必为金属电极——阳极；电极质量增加的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。

③电解精炼铜,粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子，变成金属阳离子进入溶液，其活泼性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会逐渐减小。

④电镀时，阳极（镀层金属）失去电子的数目跟阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，电镀液的浓度保持不变。

六、电化学的有关计算